基本知识

电阻应变计参数

发布时间:2017-02-07 23:53:21


一、敏感栅电阻

两焊点之间的电阻为敏感栅电阻。敏感栅电阻的选择应根据应变计的散热面积、导线电阻的影响、信噪比、功耗大小来选择。对于传感器一般推荐选用350Ω、1000Ω电阻的应变计。应变计电阻大,可以减小导线电阻对电路灵敏度的影响,并能提高电路的信噪比。然而,在面积有限的情况下,若阻值太高,则应变计的栅条应特别细,对任何一点划痕、针孔、缺口都比较敏感,与基底的粘结力也将下
降,稳定性变差,给制造和使用都带来一定的困难。

我公司提供常用应变计的电阻值有:60Ω、120Ω、350Ω、500Ω、600Ω、650Ω、750Ω、1000Ω、1100Ω、2000Ω等。

二、敏感栅栅长

应变片中把应变量变换成电量部分的长度,如图1所示。栅长是应变计选择的一个重要参数。应变计的输出是敏感栅覆盖面积内的平均应变, 在应力集中区域,峰值应变常局限在很小的区域内,若选用较大栅长的应变计,将造成明显的测量误差,如图2曲线图所示,对于传感器则灵敏度下降。然而, 过小栅长的应变计(如栅长小于3mm),许多性能将下降,尤其是应变极限蠕变、静态测量稳定性以及疲劳寿命等。   

较长的应变计有许多优点,如易于粘贴和接线,散热性好,单位面积上的功耗小。这对于在塑料和其它热传递性能不佳的试件上使用的应变计来说是十分重要的。散热不良,将造成敏感栅、基底、粘结剂和试件表面的局部高温,从而严重影响应变计的性能和精度。此外,对于非均匀材料,如混凝土、铸铁、铸钢等,一般要求栅长大于材料的不均匀尺寸,才能比较真实的反映结构内的平均应变。然而,栅长也不是越长越好。过长的应变计性能改善并不多,粘贴质量不易保证,而且过短或过长的应变计成本较高。综上所述,应用于金属材料上的测量,一般都选择栅长为3~6mm的应变计。

三、应变计的敏感栅结构型式及图样

敏感栅结构形状包括敏感栅的形状、数目和方向,横栅尺寸,焊端的形状及分布,敏感栅的横向宽度等,现以中航电测仪器股份有限公司应变计分类方法来做介绍:可分为单轴应变计,多轴应变计和复式应变计。

(1)单轴应变计的主要特征是具有单一敏感栅,用于测量敏感栅轴线方向应变。结构型式有“AA”和“AB”两种。其中“AA”的敏感栅为单轴水平方向结构型式;“AB”为单轴45°敏感栅结构型

(2)双栅应变计的主要特征是有两个敏感栅,两栅轴向相互成90°或0°,一般情况下,使用这些应变计必须事先预知其应力或应变方向。主要的结构型式有“BB”“HA”“GB”“FB”四种。其中“BB”两栅互相垂直,即“T””型应变计,主要用于测试轴向应变和横向应变(也称泊松应变);“HA”两栅互相垂直成90°,与水平方向成45°,即“V”型应变计,主要用于测量剪切应力、扭矩等物理量;“GB”两栅处于同一轴向,主要用于测量处于同一轴向而受力方向不同的材料或结构。“FB”两栅互相平行,主要用于测量并排的不同梯度应力或应变。

(3) 多轴应变计又称应变花,在同一基底上有两个或两个以上敏感栅排列成不同方向,用于测量主应力方向未知的面应力或点应力。一般情况下,在需要确定应力的材料上,粘贴应变片来测量三个方向的应力或应变,通过特定的计算公式来计算其应力大小和应力方向,三轴互相夹角有45°,60°或120°等。主要结构型式有“BA”、“CA”、“CC”、“CAK”、“CDK” 、“BC”、“CB”四种,其中“BA” “CA” “CC” 用于测量平面应力, “BC” “CB” 用于测量点应力,“CAK”“CDK”用于测量残余应力。

(4)复式应变计是在同一基底上将多个敏感栅排列成所需形状,且连接电路回路,它主要用于传感器。如圆膜片(KA)